9360-0309/01 – Fyzika nanostruktur (FN)
| Garantující katedra | Centrum nanotechnologií | Kredity | 7 |
| Garant předmětu | Ing. Jiří Bednář, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Jiří Bednář, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2022/2023 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
1. Pochopení principů a zákonů popisu nových jevů v oblasti nanorozměrů.
2. Přehled o základních charakteristikách a popisu vybraných jevů z oblasti nanověd.
3. Schopnost aplikovat matematické metody na popis základních fyzikálních jevů v oblasti nanověd.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Anotace
Přednáška je závěrečnou částí základního kurzu fyziky. V jejím úvodu je objasněna historická geneze pojmu „nanostruktura“ a je formulováno zdůvodnění terminologické hranice 100 nm na základě centrálního limitního teorému statistické fyziky. Následující přednášky jsou věnovány deseti nejznámějším jevům z oblasti nanověd včetně základů kvantové teorie pásové struktury elektronových hladin pod vlivem kvantové restrikce. V teoretických cvičeních jsou úlohy voleny tak, aby jejich zpracování přispělo k pochopení jevů probíraných na přednáškách Základy Fyziky Nanostruktur.
Povinná literatura:
1. Dvorsky R., Svoboda L., Bednář J.: NANOPARTICLES, preparation, properties, interactions, SELF-ORGANIZATION Springer Nature (2022) ISBN: 978-3-030-89143-5, https://www.springer.com/gp/book/9783030891435.
2. Dvorsky R., Svoboda L., Bednář J.: Základy fyziky nanostruktur, VŠB-TU Ostrava 2022.
3. Hošek J., Kavan L.: Úvod do nanotechnologie, ČVUT - Česká technika - nakladatelství ČVUT 2010.
Doporučená literatura:
1. Bartovská L., Randová A.: Fázová rozhraní, koloidy a nanosystémy, VŠCHT 2019.
2. Feynman R.: Feynmanovy přednášky z fyziky 3, Fragment, Praha 2000.
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Písemná a ústní.
E-learning
Další požadavky na studenta
Pro tento předmět nejsou stanoveny požadavky na studenta.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Historie fyziky a chemie nanostruktur, nanočástice a jejich základní vlastnosti, terminologická hranice 100 nm a její zdůvodnění.
2. Vazebná energie a individuální stabilita nanočástic, snížení teploty tání pro malé velikosti částic.
3. Změny rovnovážné koncentrace pro malé velikosti částic a Ostwaldovo zrání.
4. Chemická reaktivita nanočástic.
5. Vznik nanočástic mechanismem bottom-up.
6. Adhezní interakce mezi nanostrukturami jako výsledek kolektivních van der Waalsových interakcí - Hamakerova mikroskopická sumační metoda, Derjaguinova aproximace.
7. Lifschitzova makroskopická teorie van der Waalsových interakcí mezi nanostrukturami.
8. Superparamagnetismus nanočástic.
9. Elektronová struktura nanočástic – základy pásové teorie.
10. Kvantová restrikce a její důsledky pro chování nanostruktur.
11. Modrý posun optického absorpčního spektra u kvantových nanočástic (teček).
12. Plazmonové oscilace elektronového plynu v nanostrukturách.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.